06.10 你知道木星閃電時會發出「哨聲」嗎|Nature 自然科研

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本週《自然》和《自然-天文學》分別發表論文Prevalent lightning sferics at 600 megahertz near Jupiter’s poles Discovery of rapid whistlers close to Jupiter implying lightning rates similar to those on Earth,報道了關於朱諾號探測器所揭示的木星閃電分佈和發生頻率的新見解

你知道木星闪电时会发出「哨声」吗|Nature 自然科研

朱諾號探測器在接近木星時監測到了高頻和低頻的哨聲。

圖片來源: 背景圖片、朱諾和木星來自NASA/JPL,由Macmillan Publishers Ltd 依據ref.5 重製插圖

1979年,旅行者1號在木星周圍探測到特低頻無線電信號發射,因為類似於降調的吹口哨的聲音而被稱為“哨聲”。據認為,該哨聲源於這顆氣體巨行星大氣層中的閃電。大多數木星探測器在木星上都發現了閃電,儘管搜索的是兆赫茲範圍內的信號,但它們是通過夜間光學成像或低頻(千赫範圍內)的無線電波發現的。

美國加州理工學院噴氣推進實驗室的hannon Brown及其同事在《自然》雜誌上發表了關於600兆赫茲的高頻木星閃電大氣干擾(或者稱為天電(sferics),即寬帶電磁脈衝)的觀測結果,表明木星上的閃電放電不像之前認為的那樣不同於地球上的閃電——其頻率可達到千兆赫範圍。作者表明木星上的閃電在極地附近和北半球更為常見,而赤道上沒有,這意味著溼對流向兩極增強。這些發現可以幫助我們更好地理解木星的組成、大氣循環和能量流動。

在《自然-天文學》發表的論文中,捷克國家科學院的Ivana Kolmašová及其同事展示了

迄今為止最大規模的木星閃電哨聲數據庫,其中包括1,600多個信號,幾乎是旅行者1號記錄的十倍。他們檢測到的雷擊最高頻率是每秒4次——類似於地球上觀測到的雷暴頻率,並且比旅行者1號探測到的峰值高6倍。

Nature|DOI: 10.1038/s41586-018-0156-5

Nature Astronomy|DOI: 10.1038/s41550-018-0442-z

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